CN111694205B - 冷却装置和投影仪 - Google Patents

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Abstract

提供冷却装置和投影仪，兼顾热阻的降低和可实现冷却的热量的增大。冷却装置具有蒸发部和冷凝部。蒸发部具有：壳体；芯部；以及槽部件，其具有供从液相变化为气相的工作流体流通的多个蒸气流路，所述槽部件与芯部连接。壳体具有从冷却对象被传递热的受热部。槽部件具有多个板状部件，该多个板状部件沿着规定的方向排列配置，构成多个蒸气流路。各板状部件具有弯折部，所述弯折部是将板状部件的一部分弯折而成的，与受热部连接。

Description

冷却装置和投影仪
技术领域
本发明涉及冷却装置和投影仪。
背景技术
以往，作为电子设备等的冷却装置，已知有如下的环型热管：通过封闭空间内的工作流体的相变，输送并释放从热源取入的热。例如，专利文献1公开了如下的环型热管：该环型热管具有多个槽，该多个槽形成蒸气流路。此外，专利文献2公开了如下的环型热管：与芯部相邻地设置有供气相的工作流体流通的槽。
专利文献1：日本特开2012-83082号公报
专利文献2：日本特开2012-193912号公报
但是，在专利文献1和专利文献2所记载的环型热管中，存在如下课题：难以兼顾热阻的降低和可实现冷却的热量的增大。详细而言，基于导热性的观点，槽的形成材料一般采用金属。在金属材料的切削加工中，难以形成蒸气流路的深度相对较大并且间距相对较小的槽。首先，在相对较小地形成槽的间距的情况下，蒸气流路的深度相对减小，其结果，蒸气流路的截面积相对减小，因此，导致由于从热源传递的热而从液相的工作流体变化成的气相的工作流体在蒸气流路中流通时的压力损耗增大。由此，工作流体的蒸发压力增大而使蒸发温度上升，环型热管的热阻增大。
另一方面，在为了减少气相的工作流体在蒸气流路中流通时的压力损耗而形成有蒸气流路的深度相对较大的槽的情况下，槽的间距也相对增大，构成槽的壁面减小，因此，槽中的用于供液相的工作流体蒸发的部位、换言之蒸发面积减小。其结果，槽中的蒸发量减小，能够利用环型热管进行冷却的热量减小。因此，在现有的环型热管中，难以兼顾热阻的降低和可实现冷却的热量的增大。即，寻求一种兼顾热阻的降低和可实现冷却的热量的增大的环型热管式的冷却装置。
发明内容
本申请的冷却装置的特征在于，该冷却装置具有：蒸发部，其利用从冷却对象传递的热使液相的工作流体蒸发而变化为气相的工作流体；冷凝部，其使气相的工作流体冷凝而变化为液相的工作流体；蒸气管，其使在蒸发部中变化为气相的工作流体流通到冷凝部；以及液管，其使在冷凝部中变化为液相的工作流体流通到蒸发部，蒸发部具有：壳体，其与液管连接，液相的工作流体流入该壳体的内部；芯部，其设置在壳体内，供液相的工作流体浸入来输送液相的工作流体；以及槽部件，其具有供从液相变化为气相的工作流体流通的多个蒸气流路，所述槽部件与芯部连接，壳体具有从冷却对象被传递热的受热部，槽部件具有金属的多个板状部件，该金属的多个板状部件沿着规定的方向排列配置，构成多个蒸气流路，多个板状部件的各板状部件具有弯折部，该弯折部是将板状部件的一部分弯折而成的，与受热部连接。
在上述的冷却装置中，优选地，多个板状部件的导热率大于芯部的导热率。
在上述的冷却装置中，优选地，板状部件为具有长边和短边的矩形状，在一个长边设置有弯折部，另一个长边与芯部连接，短边的长度大于多个板状部件沿着规定的方向排列配置的间隔。
在上述的冷却装置中，优选地，槽部件构成为一个板状部件的弯折部和与一个板状部件相邻的板状部件相互连接。
在上述的冷却装置中，优选地，多个板状部件中的至少一个板状部件设置有蒸发促进部，该蒸发促进部使液相的工作流体与槽部件的接触面积增大。
在上述的冷却装置中，优选地，蒸发促进部具有槽。
在上述的冷却装置中，优选地，蒸发促进部为网状。
本申请的投影仪的特征在于，具有：光源装置，其具有射出光的光源；光调制装置，其对从光源装置射出的光进行调制；投射光学装置，其投射由光调制装置调制后的光；以及上述的冷却装置。
在上述的投影仪中，优选地，冷却对象为光源。
附图说明
图1是示出第1实施方式的投影仪的外观的立体图。
图2是示出投影仪的内部结构的示意图。
图3是示出光源装置的结构的示意图。
图4是示出蒸发部的外观的立体图。
图5是示出蒸发部的内部结构的分解立体图。
图6是示出蒸发部的内部构造的剖视图。
图7是示出槽部件的外观的立体图。
图8是示出板状部件的外观的立体图。
图9是示出蒸发部的内部构造的剖视图。
图10是示出第2实施方式的板状部件的结构的侧视图。
图11是示出板状部件的结构的侧视图。
标号说明
1：投影仪；4：光源装置；5：冷却装置；6：蒸发部；7：冷凝部；36：投射光学装置；51：环型热管；52：蒸气管；53：液管；61：壳体；61B：作为受热部的底面部；63：芯部；64：槽部件；343、343B、343G、343R：光调制装置；411：作为冷却对象的光源；640、660：板状部件；641、661：弯折部；645、665：蒸发促进部；651：蒸气流路。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。下面说明的实施方式用于说明本发明的一例。本发明不限于以下的实施方式，在不改变本发明主旨的范围内实施的各种变形例也包含在本发明中。这里，在下述各附图中，为了使各部件为能够被识别的程度的大小，使各部件的尺寸与实际不同。
1.第1实施方式
在本实施方式中，作为冷却装置，以具有冷却对象为光源的环型热管的投影仪为例进行说明。参照附图对本实施方式的投影仪的结构进行说明。
1.1.投影仪的结构
图1是示出第1实施方式的投影仪1的外观的立体图。本实施方式的投影仪1是如下的图像显示装置：对从后述的光源装置4射出的光进行调制，形成与图像信息对应的图像，将所形成的图像放大投射到屏幕等被投射面上。如图1所示，投影仪1具有构成外装的外装壳体2。
1.1.1.外装壳体的结构
外装壳体2具有顶面部21、底面部22、正面部23、背面部24、左侧面部25和右侧面部26，形成为大致长方体形状。底面部22具有与载置投影仪1的设置面接触的多个脚部221。正面部23在外装壳体2中位于图像的投射侧。正面部23具有使后述的投射光学装置36的一部分露出的开口部231，由投射光学装置36投射的图像通过开口部231。此外，正面部23具有将对投影仪1内的冷却对象进行冷却后的冷却气体排出到外装壳体2的外部的排气口232。右侧面部26具有将外装壳体2外的空气等气体作为冷却气体导入到内部的导入口261。
1.1.2.投影仪的内部结构
图2是示出投影仪1的内部结构的示意图。如图2所示，投影仪1还具有分别收容在外装壳体2内的图像投射装置3和冷却装置5。除此以外，虽省略图示，但是投影仪1还具有对投影仪1的动作进行控制的控制装置和向投影仪1的电子部件供给电力的电源装置。
1.1.3.图像投射装置的结构
图像投射装置3形成并投射与从控制装置输入的图像信息对应的图像。图像投射装置3具有光源装置4、均匀化装置31、颜色分离装置32、中继装置33、图像形成装置34、光学部件用壳体35和投射光学装置36。光源装置4射出照明光。之后会对光源装置4的结构进行叙述。
均匀化装置31使从光源装置4射出的照明光均匀化。该均匀化后的照明光经由颜色分离装置32和中继装置33对图像形成装置34的后述的光调制装置343的调制区域进行照明。均匀化装置31具有2个透镜阵列311、312、偏振转换元件313和重叠透镜314。颜色分离装置32将从均匀化装置31入射的光分离成红、绿和蓝的各色光。颜色分离装置32具有2个分色镜321、322以及使由分色镜321分离出的蓝色光反射的反射镜323。
中继装置33设置在比其他色光的光路长的红色光的光路上，抑制红色光的损耗。中继装置33具有入射侧透镜331、中继透镜333、反射镜332、334。另外，在本实施方式中，在红色光的光路上设置有中继装置33。但是，不限于此，例如也可以构成为将光路比其他色光的光路长的色光设为蓝色光，在蓝色光的光路上设置中继装置33。
图像形成装置34对所入射的红、绿和蓝的各色光进行调制，对调制后的各色光进行合成来形成图像。图像形成装置34具有分别与入射的色光对应地设置的3个场透镜341、3个入射侧偏振板342、3个光调制装置343、3个视场角补偿板344和3个射出侧偏振板345、以及1个颜色合成装置346。
光调制装置343根据图像信息对从光源装置4射出的光进行调制。光调制装置343包含红色光用的光调制装置343R、绿色光用的光调制装置343G和蓝色光用的光调制装置343B。在本实施方式中，光调制装置343由透射型液晶面板构成，通过入射侧偏振板342、光调制装置343和射出侧偏振板345构成液晶光阀。
颜色合成装置346对由光调制装置343B、343G、343R调制后的各色光进行合成来形成图像。在本实施方式中，颜色合成装置346由十字分色棱镜构成，但不限于此，例如还可以由多个分色镜构成。
光学部件用壳体35在内部收容上述各装置31～34。另外，在图像投射装置3中设定了作为设计上的光轴的照明光轴Ax，光学部件用壳体35在照明光轴Ax中的规定位置保持各装置31～34。另外，光源装置4和投射光学装置36配置在照明光轴Ax中的规定位置。
投射光学装置36将从图像形成装置34入射的图像放大投射到被投射面上。即，投射光学装置36投射由光调制装置343B、343G、343R调制后的光。投射光学装置36例如构成为在筒状的镜筒内收纳有多个透镜的组透镜。
1.1.4.光源装置的结构
图3是示出光源装置4的结构的示意图。光源装置4向均匀化装置31射出照明光。如图3所示，光源装置4具有光源用壳体CA以及分别收容在光源用壳体CA内的光源部41、远焦光学元件42、均束器光学元件43、偏振分离元件44、第1会聚元件45、波长转换元件46、第1相位差元件47、第2会聚元件48、扩散反射装置49和第2相位差元件RP。光源用壳体CA构成为尘埃等不易侵入内部的密闭壳体。
光源部41、远焦光学元件42、均束器光学元件43、偏振分离元件44、第1相位差元件47、第2会聚元件48和扩散反射装置49配置在光源装置4中设定的照明光轴Ax1上。波长转换元件46、第1会聚元件45、偏振分离元件44和第2相位差元件RP配置在光源装置4中设定的照明光轴Ax2上，该照明光轴Ax2与照明光轴Ax1垂直。
1.1.5.光源部的结构
光源部41具有射出光的光源411和准直透镜415。光源411具有多个第1半导体激光器412、多个第2半导体激光器413和支承部件414。第1半导体激光器412射出作为激励光的s偏振的蓝色光L1s。蓝色光L1s例如是峰值波长为440nm的激光。从第1半导体激光器412射出的蓝色光L1s入射到波长转换元件46。第2半导体激光器413射出p偏振的蓝色光L2p。蓝色光L2p例如是峰值波长为460nm的激光。从第2半导体激光器413射出的蓝色光L2p入射到扩散反射装置49。
支承部件414支承分别呈阵列状地配置在与照明光轴Ax1垂直的平面中的多个第1半导体激光器412和多个第2半导体激光器413。支承部件414是具有导热性的金属制部件，与后述的蒸发部6连接。由此，作为热源的各半导体激光器412、413的热、即光源411的热传递到蒸发部6。
从第1半导体激光器412射出的蓝色光L1s和从第2半导体激光器413射出的蓝色光L2p被准直透镜415转换为平行光束，入射到远焦光学元件42。另外，在本实施方式中，光源411构成为射出s偏振的蓝色光L1s和p偏振的蓝色光L2p。但是，不限于此，光源411也可以构成为射出作为偏振方向相同的线偏振光的蓝色光。该情况下，将相位差元件配置在光源部41与偏振分离元件44之间即可，该相位差元件使入射的1种线偏振光成为包含s偏振光和p偏振光的光。
1.1.6.远焦光学元件和均束器光学元件的结构
远焦光学元件42对从光源部41入射的蓝色光L1s、L2p的光束直径进行调整后使其入射到均束器光学元件43。远焦光学元件42由对所入射的光进行会聚的透镜421以及使由透镜421会聚后的光束平行化的透镜422构成。均束器光学元件43使蓝色光L1s、L2p的照度分布均匀化。均束器光学元件43由一对多透镜阵列431、432构成。
1.1.7.偏振分离元件的结构
通过均束器光学元件43后的蓝色光L1s、L2p入射到偏振分离元件44。偏振分离元件44是棱镜型偏振分束器，对所入射的光中包含的s偏振成分和p偏振成分进行分离。具体而言，偏振分离元件44使s偏振成分反射，使p偏振成分透过。此外，偏振分离元件44具有无论是s偏振成分和p偏振成分中的哪个偏振成分都使规定波长以上的光透过的颜色分离特性。因此，s偏振的蓝色光L1s被偏振分离元件44反射，入射到第1会聚元件45。另一方面，p偏振的蓝色光L2p透过偏振分离元件44，入射到第1相位差元件47。
1.1.8.第1会聚元件的结构
第1会聚元件45将被偏振分离元件44反射的蓝色光L1s会聚到波长转换元件46。此外，第1会聚元件45使从波长转换元件46入射的荧光YL平行化。在图3的例子中，第1会聚元件45由2个透镜451、452构成，但是，构成第1会聚元件45的透镜的数量是任意的。
1.1.9.波长转换元件的结构
波长转换元件46被所入射的光激励，生成波长比所入射的光的波长长的荧光YL，向第1会聚元件45射出荧光YL。换言之，波长转换元件46对所入射的光的波长进行转换，射出被转换后的光。由波长转换元件46生成的荧光YL例如是峰值波长为500nm至700nm的光。波长转换元件46具有波长转换部461和散热部462。
虽省略图示，但波长转换部461具有波长转换层和反射层。波长转换层包含荧光体，该荧光体扩散射出对所入射的蓝色光L1s进行波长转换得到的作为非偏振光的荧光YL。反射层使从波长转换层入射的荧光YL向第1会聚元件45侧反射。散热部462设置在波长转换部461中的与光入射侧相反的一侧的面上，释放由波长转换部461产生的热。
从波长转换元件46射出的荧光YL在沿着照明光轴Ax2通过第1会聚元件45后，入射到具有上述颜色分离特性的偏振分离元件44。然后，荧光YL沿着照明光轴Ax2通过偏振分离元件44，入射到第2相位差元件RP。另外，波长转换元件46也可以构成为通过电机等旋转装置而以与照明光轴Ax2平行的旋转轴为中心旋转。
1.1.10.第1相位差元件和第2会聚元件的结构
第1相位差元件47配置在偏振分离元件44与第2会聚元件48之间。第1相位差元件47将通过偏振分离元件44后的蓝色光L2p转换为圆偏振的蓝色光L2c。蓝色光L2c入射到第2会聚元件48。第2会聚元件48将从第1相位差元件47入射的蓝色光L2c会聚到扩散反射装置49。此外，第2会聚元件48使从扩散反射装置49入射的蓝色光L2c平行化。另外，构成第2会聚元件48的透镜的数量可以适当变更。
1.1.11.扩散反射装置的结构
扩散反射装置49使所入射的蓝色光L2c以与由波长转换元件46生成并射出的荧光YL相同的扩散角进行扩散反射。作为扩散反射装置49的结构，可以例示出具有使所入射的蓝色光L2c进行朗伯特反射的反射板以及使反射板以与照明光轴Ax1平行的旋转轴为中心旋转的旋转装置的结构。
被扩散反射装置49扩散反射的蓝色光L2c通过第2会聚元件48之后，入射到第1相位差元件47。蓝色光L2c在被扩散反射装置49反射时，被转换为旋转方向为相反方向的圆偏振光。因此，经由第2会聚元件48入射到第1相位差元件47的蓝色光L2c不是从偏振分离元件44入射到第1相位差元件47时的p偏振的蓝色光L2p，而是被转换为s偏振的蓝色光L2s。然后，蓝色光L2s被偏振分离元件44反射，入射到第2相位差元件RP。即，从偏振分离元件44入射到第2相位差元件RP的光是蓝色光L2s和荧光YL混合存在的白色光。
1.1.12.第2相位差元件的结构
第2相位差元件RP将从偏振分离元件44入射的白色光转换为s偏振光和p偏振光混合存在的光。这样转换后的白色的照明光WL入射到上述均匀化装置31。
1.1.13.冷却装置的结构
冷却装置5对构成投影仪1的冷却对象进行冷却。在本实施方式中，冷却对象为光源装置4的光源411。如图2所示，冷却装置5具有环型热管51和冷却风扇54。
冷却风扇54在外装壳体2内的空间中设置在排气口232与环型热管51的后述的冷凝部7之间。冷却风扇54在抽吸外装壳体2内的冷却气体并将其从排气口232排出的过程中，使冷却气体流通到冷凝部7，由此，对冷凝部7进行冷却。另外，冷却风扇54例如也可以构成为，在外装壳体2内的空间中设置在导入口261与后述的冷凝部7之间，抽吸外装壳体2外的冷却气体并向冷凝部7送出冷却气体。
环型热管51具有供以减压状态被封入从而相状态以较低的温度发生变化的工作流体进行循环的循环流路。详细地讲，环型热管51利用从冷却对象传递的热，使以减压状态封入在内部的工作流体的相状态从液相相变化为气相，在工作流体从液相相变化为气相的部位以外的部位从气相的工作流体夺取热，使工作流体从气相变化为液相，并且释放夺取的热，由此，对冷却对象进行冷却。另外，作为工作流体，可例示出水。这样的环型热管51具有蒸发部6、蒸气管52、冷凝部7和液管53。另外，之后会对蒸发部6的结构进行详细叙述。
1.1.14.蒸气管和液管的结构
蒸气管52是在工作流体的循环流路中以气相的工作流体能够流通的方式连接蒸发部6和冷凝部7的管状部件。蒸气管52使在蒸发部6中变化为气相且从蒸发部6流入蒸气管52的气相的工作流体流通到冷凝部7。
液管53是在工作流体的循环流路中以液相的工作流体能够流通的方式连接冷凝部7和蒸发部6的管状部件。液管53使在冷凝部7中从气相变化为液相的工作流体流通到蒸发部6。
1.1.15.冷凝部的结构
冷凝部7使工作流体从气相相变化为液相，使液相的工作流体向液管53流出。即，冷凝部7通过使气相的工作流体冷凝，使气相的工作流体变化为液相的工作流体。虽省略图示，但是冷凝部7具有连接有蒸气管52和液管53的主体部以及与主体部连接的散热部。主体部在内部具有供从蒸气管52流入的气相的工作流体流通且与液管53连通的流路。气相的工作流体在主体部内的流路中流通的过程中，被主体部接收热而被冷却，由此变化为液相的工作流体。然后，变化为液相的工作流体进一步在流路内流通，被主体部接收热而被冷却后，向液管53流出。
散热部是释放传递到主体部的工作流体的热的部件，是所谓的散热器。通过冷却风扇54的驱动而使外部壳体2内的冷却气体在散热部流通，由此，冷凝部7被冷却。
1.2.蒸发部的结构
以下，对本实施方式的冷却装置5所具备的蒸发部6的详细内容进行说明。蒸发部6利用从作为冷却对象的光源411经由支承部件414传递的热使液相的工作流体蒸发，使液相的工作流体变化为气相的工作流体。
1.2.1.蒸发部的外部结构
图4是示出蒸发部6的外观的立体图。另外，在以下的各图中，标注了作为相互垂直的坐标轴的XYZ轴。该情况下，各图中的XYZ轴使XY平面与水平面大致一致。另外，还有时将+Z方向称作上方、-Z方向称作下方。在本实施方式中，+Z方向为从后述的槽部件64朝向后述的芯部63的方向。此外，+X方向为从壳体61排出气相的工作流体的方向。换言之，+X方向为后述的多个蒸气流路651延伸的方向。并且，+Y方向为与+X方向垂直并且排列有后述的多个板状部件640的方向。
如图4所示，蒸发部6具有壳体61，该壳体61具有外壳部611和盖部612。壳体61具有顶面61A、底面部61B、背面部61C、正面部61D、左侧面部61E和右侧面部61F，形成为大致长方体形状。构成壳体61的各个面中的顶面61A包含在盖部612中，其他面包含在外壳部611中。外壳部611和盖部612例如由具有导热性的金属制部件形成。
盖部612为大致正方形的平板状的部件。为了在壳体61的内部设置封闭的空间，外壳部611和盖部612通过钎焊等接合而密封。盖部612的大小没有特别限定，例如，在从+Z方向俯视观察时，一边为大约30mm。
外壳部611在背面部61C具有流入部6111。流入部6111在背面部61C中设置于±Y方向的大致中央并且靠近上方的端部。流入部6111为圆筒状，并与外壳部611的内侧连通。流入部6111与图2所示的液管53连接。由此，在冷凝部7中成为液相的工作流体通过流入部6111流入到壳体61的内部。
在正面部61D附设有排出部6120。排出部6120位于正面部61D的下方的端部，形成为+X方向侧变窄的漏斗状。在排出部6120的+X方向的前端设置有圆筒状的连接部6121。连接部6121经由排出部6120与外壳部611的内侧连通。连接部6121与图2所示的蒸气管52连接。由此，在蒸发部6中从液相变化为气相的工作流体通过连接部6121排出到蒸气管52。
排出部6120例如由金属制部件形成。为了在壳体61的内部设置封闭的空间，外壳部611和排出部6120通过钎焊等接合而密封。
底面部61B为从冷却对象被传递热的受热部。作为受热部的底面部61B与图3所示的光源411的支承部件414连接。
1.2.2.蒸发部的内部结构
图5是示出蒸发部6的内部结构的分解立体图。如图5所示，蒸发部6在壳体61的内部具有分隔壁62、芯部63和槽部件64。这些部件在壳体61的内部空间内从底面部61B侧朝向上方按照槽部件64、芯部63、分隔壁62的顺序重叠地配置。槽部件64和芯部63为大致平板状，在从+Z方向俯视观察时为矩形。分隔壁62在从+Z方向俯视观察时为矩形的框体。之后会对分隔壁62、芯部63和槽部件64的详细内容进行叙述。
在背面部61C中，在壳体61的内部侧设置有与流入部6111对应的流入侧开口部6110。流入侧开口部6110为大致圆形的开口，并与流入部6111连通。由此，可确保壳体61的内部、即蒸发部6的内部与液管53的连通，该液管53与流入部6111连接。
在正面部61D中与排出部6120对应的位置设置有排出侧开口部613。排出侧开口部613为在±Y方向上细长的大致矩形的开口，使壳体61的内部与排出部6120的内部连通。排出侧开口部613靠近正面部61D的下方的边而设置。排出侧开口部613的长边形成为沿着±Y方向，长度稍微小于正面部61D的下方的边。排出侧开口部613的短边形成为沿着±Z方向，长度稍微小于排出部6120的±Z方向上的长度。利用排出侧开口部613可确保蒸发部6的内部与蒸气管52的连通，该蒸气管52与连接部6121连接。
图6是示出蒸发部6的内部构造的剖视图。这里，图6示出从+X方向观察以图4所示的剖切面VL1剖切后的蒸发部6的截面。蒸发部6是如下蒸发器：利用从光源411经由支承部件414传递的热使液相的工作流体蒸发，从液相的工作流体变化为气相的工作流体。
如图6所示，蒸发部6的底面部61B与光源411的支承部件414连接。即，蒸发部6的底面部61B与光源411的支承部件414连接。由此，图4所示的半导体激光器412、413的热经由支承部件414传递到蒸发部6的底面部61B。另外，底面部61B与支承部件414也可以经由受热部件连接。作为受热部件，例如，可举出导热油脂等导热部件。
在蒸发部6的壳体61的内部设置有槽部件64、芯部63和分隔壁62。槽部件64、芯部63和分隔壁62具有沿着壳体61的内侧的壁面的形状。
壳体61在内部具有空间S。该空间S是通过在壳体61的内部配置槽部件64、芯部63和分隔壁62而形成的，贮存经由与液管53连接的流入部6111流入壳体61内的液相的工作流体。
分隔壁62设置成从上方向下方按压芯部63。在槽部件64的上方载置芯部63之后，例如将分隔壁62钎焊固定在壳体61上。利用分隔壁62可确保壳体61的内部的底面与槽部件64的接触以及槽部件64与芯部63的接触。分隔壁62例如由金属制部件形成。
芯部63从上方被空间S中贮存的液相的工作流体浸入，并将液相的工作流体输送至下方的槽部件64。在芯部63的上方的面上，除了与分隔壁62接触的区域以外的区域朝空间S露出，芯部63将液相的工作流体从该露出的区域取入至内部。芯部63的±Z方向上的厚度没有特别限定，例如为2mm。芯部63采用具有多个孔的多孔质体、纤维的成型体。该孔的孔径例如为0.1μm以上、大约50μm以下。作为多孔质体的形成材料，可采用不锈钢、铜等金属、玻璃或陶瓷等无机物。作为纤维的形成材料，可采用不锈钢、铜等金属、玻璃等无机物。作为成型体，可举出对该纤维进行压缩成型而使其成为无纺布的成型体、编织而形成为网状的成型体等。
如图6所示，槽部件64配置于芯部63的下方，与芯部63连接。槽部件64配置成与底面部61B的处于壳体61的内侧的面即壳体61的内部的底面接触。由此，槽部件64经由壳体61与支承部件414连接。槽部件64和壳体61例如通过钎焊组装在一起。
此外，槽部件64具有供从液相变化为气相的工作流体流通的多个蒸气流路651。多个蒸气流路651分别沿着+X方向延伸，并沿着+Y方向排列。多个蒸气流路651经由排出侧开口部613与排出部6120的连接部6121连通。在多个蒸气流路651中流通的气相的工作流体经由连接部6121流入到蒸气管52。
这里，参照图7和图8，对槽部件64的详细结构进行说明。图7是示出槽部件64的外观的立体图。图8是示出板状部件640的外观的立体图。
如图7和图8所示，槽部件64具有多个板状部件640，该多个板状部件640沿着作为规定方向的±Y方向排列配置。多个板状部件640构成多个蒸气流路651。详细而言，板状部件640的厚度方向与±Y方向重叠配置。多个板状部件640由金属形成，具体而言，由厚度大约0.1mm的铜形成。板状部件640为具有沿着±X方向的一对长边和沿着±Z方向的一对短边的矩形状。
这里，在本实施方式中，多个板状部件640的导热率大于芯部63的导热率。由此，将经由壳体61的底面部61B从光源411的支承部件414传递的热高效地传递到槽部件64，并且热难以从板状部件640传递到芯部63。
此外，各板状部件640具有弯折部641、连结部642和蒸发促进部645。
弯折部641在板状部件640中设置于作为一个长边的下方的长边。弯折部641为将作为板状部件640的一部分的下方的长边弯折大约90度的形状。详细而言，弯折部641在从+X方向俯视观察时从沿着±Z方向的板状部件640向+Y方向突出。由此，当在蒸发部6的壳体61内收容槽部件64时，弯折部641的-Z方向侧的部位与壳体61内部的底面连接。即，弯折部641与作为受热部的底面部61B连接。
在板状部件640中，在作为另一个长边的上方的长边的两端部各设置有1个连结部642，成一对。各连结部642为将板状部件640的上方的长边弯折大约90度的形状。详细而言，连结部642在从+X方向俯视观察时从沿着±Z方向的板状部件640向+Y方向突出。将槽部件64的板状部件640中的另一个长边即上方的长边弯折而形成的连结部642与芯部63连接。
弯折部641和连结部642例如通过冲压加工等形成。弯折部641和连结部642向+Y方向突出的突出量没有特别限定，例如为大约0.3mm。此外，板状部件640的±Z方向上的长度、即板状部件640的短边的长度没有特别限定，例如为大约2mm。
槽部件64构成为将一个板状部件640的弯折部641和与一个板状部件640相邻的另一板状部件640相互连接。这时，一个板状部件640的连结部642和与一个板状部件640相邻的另一板状部件640也相互连接。相邻的板状部件640之间的连接可以采用使用了连结部642的铆接加工等。
这样，当多个板状部件640相互连接时，相邻的多个板状部件640沿着规定的方向即±Y方向排列配置的间隔与弯折部641向+Y方向突出的突出量大致相等。这里，以下，也将多个板状部件640沿着±Y方向排列配置的间隔简称作相邻的板状部件640间的间隔。另外，多个板状部件640沿着±Y方向排列配置的间距为将相邻的板状部件640间的间隔与1个板状部件640的沿着±Y方向的厚度相加所得的值，减小上述间隔等同于减小上述间距。
当组装槽部件64时，在相邻的板状部件640之间，除了弯折部641和连结部642以外，沿±Y方向形成多个间隙。该间隙为蒸气流路651，由多个板状部件640构成多个蒸气流路651。蒸气流路651的个数形成为与板状部件640的个数大致相同。多个蒸气流路651在槽部件64中各自在±X方向上连通。因此，在蒸气流路651中，从液相变化为气相的工作流体能够沿±X方向流通，在本实施方式中，朝向+X方向流通。此外，连结部642仅设置于板状部件640的上方的长边的两端部，因此，蒸气流路651的上方的除了连结部642以外的大部分的区域与设置在上方的芯部63连通。
板状部件640的上述的短边的长度大于相邻的板状部件640之间的间隔。因此，蒸气流路651在从+X方向俯视观察时形成为在±Z方向上细长的大致矩形状。具有这种形状的细微的蒸气流路651难以通过从实心材料进行切削加工或通过铸造等形成。与此相对，在本实施方式中，组装多个板状部件640来形成槽部件64，因此，能够比以往更容易地形成细微的蒸气流路651。
在板状部件640上设置有蒸发促进部645，该蒸发促进部645使液相的工作流体与槽部件64的接触面积增大。如图8所示，本实施方式的蒸发促进部645具有设置于板状部件640且截面形状为大致半圆形的槽。蒸发促进部645为沿着板状部件640的短边的槽，在±X方向上排列设置有多个。蒸发促进部645中的槽的数量、形态不限定于上述记载。利用蒸发促进部645，板状部件640的面对蒸气流路651的表面积增大。此外，借助蒸发促进部645中的槽的毛细管力，液相的工作流体浸润扩展到槽内。因此，液相的工作流体与槽部件64的接触面积增大。
这里，虽省略图示，但是也可以在板状部件640的-Y方向侧的部位也设置蒸发促进部645。此外，在本实施方式中，在构成槽部件64的全部板状部件640上设置有蒸发促进部645，但是，不限定于此。蒸发促进部645也可以设置于多个板状部件640中的至少一个板状部件640。
另外，在本实施方式中，例示了设置于板状部件640的槽状的蒸发促进部645，但是，不限定于此。蒸发促进部645只要能够增大槽部件64与液相的工作流体的接触面积即可。具体而言，也可以替代槽状的蒸发促进部645，采用将网状的部件附设于板状部件640的方式、使金属粉末烧结到板状部件640的方式等。
接着，参照图9对蒸发部6的功能进行说明。图9是示出蒸发部6的内部构造的剖视图。这里，图9示出从+Y方向观察以图4所示的剖切面VL2剖切后的蒸发部6的截面。另外，在图9中的槽部件64中，省略了蒸发促进部645的图示。
如图9所示，蒸发部6的壳体61的底面部61B与光源411的支承部件414连接。虽省略图示，但是流入部6111与液管53连接，排出部6120的连接部6121与蒸气管52连接。在壳体61的内部，槽部件64以与壳体61的底面接触的方式配置于壳体61的底面，芯部63和分隔壁62配置于槽部件64的上方。而且，在芯部63和分隔壁62的上方形成空间S。该空间S为蒸发部6中的贮存部，贮存从液管53流入的液相的工作流体。
液相的工作流体从图2所示的冷凝部7流出至液管53，通过流入侧开口部6110流入到壳体61内部的空间S。流入到壳体61的内部的液相的工作流体的一部分被芯部63吸引而浸透到芯部63，其他部分留在上述空间S中被贮存。
利用芯部63具有的多个孔而使毛细管现象作用于浸透到芯部63的液相的工作流体。因此，液相的工作流体在芯部63的内部大致从上方朝向下方被输送，并渗出到槽部件64侧。然后，渗出到槽部件64侧的液相的工作流体浸润扩展至板状部件640的表面、即板状部件640的面对蒸气流路651的区域。这时，由于在板状部件640上设置有蒸发促进部645，所以液相的工作流体也浸润扩展至蒸发促进部645的槽的内部。由此，液相的工作流体与槽部件64的接触面积增大。
与此相对，光源411的热从支承部件414主要经由壳体61的底面部61B传递至槽部件64。在槽部件64中，弯折部641与壳体61的内部的底面接触。因此，来自光源411的热从弯折部641经由板状部件640的主体而大致朝向上方传播。
在槽部件64中从上方浸润扩展的液相的工作流体被从下方传播来的热加热。在环型热管51的内部以减压状态封入有工作流体。因此，工作流体以比大气压下的沸点低的沸点蒸发。工作流体通过来自光源411的热而蒸发并变化为气相。这时，利用工作流体的气化热，板状部件640的热被吸收。气相的工作流体在蒸气流路651内产生，并朝向排出部6120移动。另外，在本实施方式的蒸发部6中，板状部件640的导热率大于芯部63的导热率，因此，难以通过从槽部件64传播的热，产生芯部63的内部的工作流体的蒸发。
气相的工作流体从排出侧开口部613经过排出部6120的连接部6121排出至蒸气管52。气相的工作流体在经由蒸气管52流通至图2所示的冷凝部7之后，如上所述，冷凝为液相的工作流体并返回蒸发部6。这样，在环型热管51中形成有连续地呈现工作流体的蒸发和冷凝的回流系统。
借助在液相的工作流体变化为气相的工作流体时的气化热，板状部件640的热被吸收而被冷却。由此，支承部件414的热也经由壳体61被吸收而被冷却。即，借助工作流体的气化热对半导体激光器412、413进行冷却。另外，在环型热管51运转时，上述的环型热管51的作用连续地进展。
另外，在本实施方式中，例示了冷却对象为投影仪1的光源411的结构，但是，冷却对象不限定于半导体激光器，也可以为超高压汞灯等光源灯、LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等其他固体光源。此外，应用本发明的冷却装置的光调制装置不限定于透射型液晶面板，也可以为反射型液晶面板、DMD(Digital Micromirror Device：数字微镜器件)等。并且，本发明的冷却装置也可以应用于除了投影仪以外的电子设备、具有固体光源的照明装置等。
如上所述，根据作为第1实施方式的冷却装置的环型热管51和投影仪1，能够获得以下效果。
在环型热管51中，能够兼顾热阻的降低和可实现冷却的热量的增大。详细而言，槽部件64由多个板状部件640构成。因此，形成通过切削加工等难以得到的、深度较大的蒸气流路651变得容易。此外，沿着±Y方向排列配置多个板状部件，因此，能够在增大蒸气流路651的深度的基础上，减小相邻的板状部件640之间的间隔。这样，板状部件640的表面积增大，工作流体的蒸发面积增大，因此，能够使可实现冷却的热量增大。此外，通过使蒸气流路651的深度相对增大，使蒸气流路651的截面积相对增大，因此，能够减少气相的工作流体在蒸气流路651中流通时的压力损耗，进而能够抑制液相的工作流体的蒸发温度的增大，能够降低环型热管51的热阻。因此，与以往相比，能够提高冷却性能。
并且，各板状部件640的弯折部641与作为受热部的底面部61B连接，因此，槽部件64与底面部61B的接触面积增大。因此，底面部61B的热容易传播至槽部件64，可降低底面部61B与槽部件64之间的热阻。
多个板状部件640的导热率大于芯部63的导热率，因此，与板状部件640相比，热难以传递至芯部63。因此，热难以通过芯部63传递至贮存在空间S中的液相的工作流体。由此，能够抑制液相的工作流体的温度上升，从而抑制热泄漏的产生。
液相的工作流体难以在芯部63的内部蒸发，主要在多个板状部件640所形成的槽部件64中蒸发。即，液相的工作流体与多个板状部件640所构成的槽部件64的接触面积增大，由此蒸发面积增大，从而能够增大环型热管51中的可实现冷却的热量，因此，能够进一步提高环型热管51的冷却性能。
并且，在芯部63的内部，液相的工作流体难以蒸发，因此，在芯部63的内部移动的气相的工作流体减少。即，气相的工作流体主要在槽部件64所形成的蒸气流路651中移动，因此，可减少气相的工作流体的压力损耗、即蒸气的压力损耗。这样，液相的工作流体能够以比较低的温度蒸发，冷却性能进一步提高。
板状部件640的沿着±Z方向的短边的长度大于相邻的板状部件640之间的间隔，因此，蒸气流路651的深度变得更大。这样，液相的工作流体与槽部件64的接触面积进一步增大，工作流体的蒸发面积增大，环型热管51的冷却性能进一步提高。
相邻的板状部件640经由弯折部641被连接，因此，在多个板状部件640之间也容易传播热，冷却性能进一步提高。
在蒸发促进部645中液相的工作流体广泛地浸润扩展而容易生成膜，工作流体的蒸发面积进一步增大。其结果，可实现冷却的热量进一步增大，因此，能够进一步提高环型热管51的冷却性能。
板状部件640的表面积由于蒸发促进部645的槽而增加，能够使槽部件64与液相的工作流体的接触面积增加。
能够利用环型热管51高效地对投影仪1所具备的各装置进行冷却。此外，由于环型热管51的冷却性能提高，因此，小型化变得容易。此外，冷却对象为光源411，因此，能够高效地对光源411进行冷却。
2.第2实施方式
在本实施方式中，参考附图对作为冷却装置的环型热管进行说明。本实施方式的环型热管的蒸发促进部的形态与第1实施方式的环型热管51不同。因此，对与第1实施方式相同的结构部位使用相同标号并省略重复的说明。
2.1.蒸发促进部的结构
本实施方式的环型热管在多个板状部件中的至少一个板状部件上设置有蒸发促进部，该蒸发促进部使液相的工作流体与槽部件的接触面积增大。
图10是示出第2实施方式的板状部件660的结构的侧视图。这里，图10示出从+X方向观察到的板状部件660的侧面。如图10所示，板状部件660具有网状的蒸发促进部665。本实施方式的板状部件660在替代蒸发促进部645而具有网状的蒸发促进部665这方面与第1实施方式的板状部件640不同，其他结构相同。
本实施方式的槽部件具有沿着作为规定方向的±Y方向排列配置的多个板状部件660。板状部件660具有弯折部661、连结部662和蒸发促进部665。弯折部661的-Z方向侧与壳体61内部的底面、换言之作为受热部的壳体61的底面部61B连接。
未图示的槽部件构成为一个板状部件660的弯折部661和与一个板状部件660相邻的另一板状部件660相互连接。这时，一个板状部件660的连结部662和与一个板状部件660相邻的另一板状部件660也相互连接。相邻的板状部件660之间的连接可以采用使用了连结部662的铆接加工等。
在从+Y方向俯视观察时，蒸发促进部665为在±X方向上较长的大致矩形。蒸发促进部665以长边沿着±X方向并且短边沿着±Z方向的方式安装在板状部件660的+Y方向侧的部位。蒸发促进部665的长边的长度与板状部件660的沿着±X方向的长度大致相等。蒸发促进部665的短边的长度稍微小于板状部件660的沿着±Z方向的长度。蒸发促进部665的沿着±Y方向的厚度稍微小于在槽部件中相邻的板状部件660之间的间隔的1/2的长度。将具有导热性的铜等金属制部件加工成网状来用于蒸发促进部665。蒸发促进部665通过钎焊安装。
蒸发促进部665的数量、配置不限定于上述记载。这里，参照图11说明蒸发促进部665的不同配置。图11是示出板状部件660的结构的侧视图。作为蒸发促进部665的不同配置，如图11所示，也可以是，除了板状部件660的+Y方向侧的部位以外，在板状部件660的-Y方向侧的部位也配置蒸发促进部665。这样，能够相对于图10中的蒸发促进部665进一步增加液相的工作流体与槽部件的接触面积。
蒸发促进部665也可以设置于多个板状部件660中的至少一个板状部件660。利用蒸发促进部665，板状部件660的面对蒸气流路的表面积增大，从而液相的工作流体与槽部件的接触面积进一步增大。
如上所述，根据第2实施方式的蒸发促进部665，能够获得与第1实施方式相同的效果。
以下，记载从实施方式导出的内容。
冷却装置的特征在于，该冷却装置具有：蒸发部，其利用从冷却对象传递的热使液相的工作流体蒸发而变化为气相的工作流体；冷凝部，其使气相的工作流体冷凝而变化为液相的工作流体；蒸气管，其使在蒸发部中变化为气相的工作流体流通到冷凝部；以及液管，其使在冷凝部中变化为液相的工作流体流通到蒸发部，蒸发部具有：壳体，其与液管连接，液相的工作流体流入该壳体的内部；芯部，其设置在壳体内，供液相的工作流体浸入来输送液相的工作流体；以及槽部件，其具有供从液相变化为气相的工作流体流通的多个蒸气流路，所述槽部件与芯部连接，壳体具有从冷却对象被传递热的受热部，槽部件具有金属的多个板状部件，该金属的多个板状部件沿着规定的方向排列配置，构成多个蒸气流路，多个板状部件的各板状部件具有弯折部，所述弯折部是将板状部件的一部分弯折而成的，与受热部连接。
根据该结构，在环型热管式的冷却装置中，能够兼顾热阻的降低和可实现冷却的热量的增大。详细而言，槽部件由多个板状部件形成。因此，形成通过切削加工等难以得到的、深度较大的蒸气流路变得容易。此外，沿着规定的方向排列配置多个板状部件，因此，能够在增大蒸气流路的深度的基础上，减小相邻的板状部件之间的间隔，减小相邻的板状部件之间的间距。这样，板状部件的表面积增大，液相的工作流体的蒸发面积增大，因此，能够增加可实现冷却的热量。此外，使蒸气流路的深度相对增大，从而使蒸气流路的截面积相对增大，因此，能够减少气相的工作流体在蒸气流路中流通时的压力损耗，而且，能够抑制工作流体的蒸发温度的增大，降低环型热管的热阻。因此，与以往相比，能够提高冷却装置的冷却性能。即，能够提供一种比以往提高了冷却性能的环型热管式的冷却装置。
在上述的冷却装置中，优选地，多个板状部件的导热率大于芯部的导热率。
根据该结构，液相的工作流体难以在芯部内部蒸发，主要在多个板状部件所形成的槽部件中蒸发。即，液相的工作流体与多个板状部件所形成的槽部件的接触面积增大，工作流体的蒸发面积增大，因此，能够使可实现冷却的热量增大，能够进一步提高冷却装置的冷却性能。
此外，在芯部内部，液相的工作流体难以蒸发，因此，在芯部内部移动的气相的工作流体减少。即，气相的工作流体主要在槽部件所形成的蒸气流路中移动，因此，可减少气相的工作流体的压力损耗、即蒸气的压力损耗。由此，液相的工作流体能够以比较低的温度蒸发，冷却性能进一步提高。
在上述的冷却装置中，优选地，板状部件为具有长边和短边的矩形状，在一个长边设置有弯折部，另一个长边与芯部连接，短边的长度大于多个板状部件沿着规定的方向排列配置的间隔。
根据该结构，多个板状部件排列配置的间隔、即相邻的板状部件之间的间隔变得更小，并且蒸气流路的深度变得更大。由此，液相的工作流体与槽部件的接触面积进一步增大，能够进一步提高冷却装置的冷却性能。
在上述的冷却装置中，优选地，槽部件构成为一个板状部件的弯折部和与一个板状部件相邻的板状部件相互连接。
根据该结构，相邻的板状部件经由弯折部连接。因此，在多个板状部件之间也容易传播热，能够进一步提高冷却性能。
在上述的冷却装置中，优选地，多个板状部件中的至少一个板状部件设置有蒸发促进部，该蒸发促进部使液相的工作流体与槽部件的接触面积增大。
根据该结构，在蒸发促进部中，液相的工作流体浸润扩展而容易生成膜，工作流体的蒸发面积进一步增大。其结果，能够进一步增大环型热管中的可冷却的热量，能够进一步提高冷却装置的冷却性能。
在上述的冷却装置中，优选地，蒸发促进部具有槽。
根据该结构，板状部件的表面积由于槽而增大，此外，液相的工作流体借助槽的毛细管力浸润扩展至槽内，由此，能够使槽部件与液相的工作流体的接触面积进一步增大。
在上述的冷却装置中，优选地，蒸发促进部为网状。
根据该结构，蒸发促进部为网状，因此，板状部件的表面积增大，此外，液相的工作流体借助网的毛细管力浸润扩展至网内，由此，能够使槽部件与液相的工作流体的接触面积进一步增大。
投影仪的特征在于，所述投影仪具有：光源装置，其具有射出光的光源；光调制装置，其对从光源装置射出的光进行调制；投射光学装置，其投射由光调制装置调制后的光；以及上述的冷却装置。
根据该结构，能够利用提高了冷却性能的冷却装置高效地对投影仪所具备的各装置进行冷却。此外，由于冷却装置的冷却性能提高，因此，小型化变得容易。
在上述的投影仪中，优选地，冷却对象为光源。
根据该结构，能够利用提高了冷却性能的冷却装置高效地对光源进行冷却。

Claims (8)

1.一种冷却装置，其特征在于，
该冷却装置具有：
蒸发部，其利用从冷却对象传递的热使液相的工作流体蒸发而变化为气相的所述工作流体；
冷凝部，其使气相的所述工作流体冷凝而变化为液相的所述工作流体；
蒸气管，其使在所述蒸发部中变化为气相的所述工作流体流通到所述冷凝部；以及
液管，其使在所述冷凝部中变化为液相的所述工作流体流通到所述蒸发部，
所述蒸发部具有：
壳体，其与所述液管连接，液相的所述工作流体流入该壳体的内部；
芯部，其设置在所述壳体内，供液相的所述工作流体浸入来输送液相的所述工作流体；以及
槽部件，其具有供从液相变化为气相的所述工作流体流通的多个蒸气流路，所述槽部件与所述芯部连接，
所述壳体具有从所述冷却对象被传递热的受热部，
所述槽部件具有金属的多个板状部件，该金属的多个板状部件沿着规定的方向排列配置，构成所述多个蒸气流路，
所述多个板状部件的各板状部件具有弯折部，所述弯折部是将相应的一个所述板状部件的一部分弯折而成的，与所述受热部连接，各所述弯折部配置为和与相应的一个所述板状部件相邻的另一个板状部件连接，
所述多个板状部件的各板状部件具有连结部，所述连结部是将相应的一个所述板状部件的另一部分弯折而成的，所述连结部配置为和与相应的一个所述板状部件相邻的另一个板状部件连接。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
所述多个板状部件的导热率大于所述芯部的导热率。
3.根据权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于，
所述板状部件为具有长边和短边的矩形状，
在一个所述长边设置有所述弯折部，
另一个所述长边与所述芯部连接，
所述短边的长度大于所述多个板状部件沿着所述规定的方向排列配置的间隔。
4.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
所述多个板状部件中的至少一个板状部件设置有蒸发促进部，该蒸发促进部使液相的所述工作流体与所述槽部件的接触面积增大。
5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，
所述蒸发促进部具有槽。
6.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，
所述蒸发促进部为网状。
7.一种投影仪，其特征在于，具有：
光源，其射出光；
光调制装置，其对从所述光源射出的光进行调制；
投射光学装置，其投射由所述光调制装置调制后的光；以及
权利要求1～6中的任意一项所述的冷却装置。
8.根据权利要求7所述的投影仪，其特征在于，
所述冷却对象为所述光源。
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